Investigación de la estabilidad térmica de placas holográficas/Hologramos terminio stabilumo tyrimas.

1.
Introducción La fotografía holográfica es una forma única de registrar y reconstruir toda la información de amplitud y fase contenida en la luz dispersada por el objeto iluminado [s]1-4].
Este método se basa en la difracción e interferencia de la luz coherente.
Las imágenes holográficas contienen toda la información sobre la deformación de la superficie del objeto [5-7].
La fotografía holográfica registra la interacción de dos haces de luz coherente en forma de patrones microscópicos de franjas de interferencia.
Se registra mediante la fotografía de los patrones de interferencia formados por dos haces láser de luz coherente.
Un haz de luz viaja en línea recta desde la fuente de luz y otro se dispersa desde el objeto.
La película o placa holográfica se expone mediante dos haces de láser y se trata de manera que ilumine adecuadamente tres haces de láser.
Producción de dibujo de tamaño 【8-11].
La fotografía holográfica fue inventada por el físico húngaro Dennis Gambo en 1947.
En nuestra época, la holografía se utiliza para el almacenamiento de datos [12]
Como memoria holográfica, protege el archivo [13]
Y el arte, interferencia holográfica [14-18]
Microscopio de interferencia [19]
Holográfico electrónico, holográfico sonoro, etc. [20-23].
Sin relación con el campo de aplicación, es muy importante garantizar la estabilidad del sistema holográfico durante el proceso de grabación [24-25].
La imagen de interferencia debe ser estable. e.
La línea de interferencia debe ser menor que 1-
Una décima parte de la línea de interferencia.
Esto significa un margen de tolerancia muy estrecho.
Durante la exposición, las condiciones térmicas afectan la longitud del recorrido óptico del objeto y del haz de referencia, lo que influye en la diferencia.
Dado que la deformación térmica afectará la calidad de las imágenes holográficas, es importante probar la deformación térmica de las placas holográficas.
Figura 1 ligeramente]
El propósito de este artículo es determinar el nivel de sensibilidad del sistema a las condiciones térmicas y analizar cómo los tipos fijos de placas holográficas reducen la deformación térmica. 2.
El dispositivo experimental para registrar la producción principal del holograma arcoíris se puede dividir en dos procesos: la producción del holograma principal y la producción del holograma arcoíris [26-28].
La figura 1 muestra el esquema de la grabación holográfica principal. 1. Láser de helio-neón ([lambda]= 632,8 nm)
Se utiliza para grabar el holograma principal.
El láser se divide en dos haces mediante un divisor de haz: uno dirigido al objeto y otro a un objeto de referencia.
El haz de luz del objeto atraviesa una lente de expansión para iluminar el objeto que se está investigando, y la luz reflejada por el objeto finalmente ilumina la placa holográfica.
El reflejo del haz de referencia del espejo dividido pasa a través de la lente de expansión, y el reflejo del espejo ilumina la misma placa de luz que el haz del objeto.
Se registra el patrón de interferencia de los dos haces.
El proceso de grabación del holográfico principal y del holográfico arcoíris es muy sensible a factores externos: cambio de temperatura, vibración, reveladores químicos y otros [29]. Micro-
Durante el proceso de grabación holográfica de arcoíris se producen nanopartículas, por lo que es importante evaluar los factores que pueden afectar la estabilidad del sistema holográfico.
Si el esquema de grabación holográfica es fijo y no hay cambios antes del experimento, entonces la tensión, la deformación y la vibración de los elementos y sistemas ópticos están bien establecidas sin afectar la calidad de la imagen holográfica.
Entonces, la estabilidad de la placa holográfica tiene el mayor impacto en la calidad del holográfico.
La placa holográfica se suele almacenar en lugares fríos para aumentar su durabilidad.
Antes del proceso de grabación holográfica, la plataforma holográfica debe colocarse a temperatura ambiente.
Se expande al abrir la placa holográfica.
Si esto ocurre durante la exposición, la imagen holográfica puede perder información.
Por lo tanto, es importante determinar los posibles cambios en la temperatura y la deformación de la placa holográfica. 3.
El cálculo de la deformación térmica de la placa holográfica durante la expansión durante la exposición afectará la longitud del recorrido óptico.
Esto puede afectar la calidad de las imágenes holográficas.
El movimiento de placas holográficas en el rango de más del 10% de la longitud de onda (láser He-Ne, [lambda]= 632,8 nm)
Reducirá la calidad de las imágenes holográficas.
Esto significa que la placa holográfica se mueve más de 63,28 [10. sup. -9]
Quiero perturbar el holograma.
Figura 2:
En la figura 2 se muestran los principales tipos de deformación de las placas holográficas.
El cambio de temperatura de la placa holográfica modifica la longitud L, el ancho W o el grosor d de la placa.
La expansión térmica de la placa está marcada como [DELTA]L, [DELTA]W y [DELTA]
Cambio según la temperatura [DELTA]
T, cuando el coeficiente de expansión térmica de la placa holográfica es [alfa]
Y la longitud de onda del láser--[lambda]
Entonces, puedes escribir la expansión térmica de la placa [30,31][DELTA]L = [alpha][L. sub. 0][DELTA]T (1)[DELTA]W = [alpha][W. sub. 0][DELTA]T (2)[DELTA]d = [alpha][d. sub. 0][DELTA]T (3)
El cambio máximo de temperatura durante la exposición de la placa holográfica se puede calcular según la fórmula (1)-(3).
Movimiento de la placa holográfica ([DELTA]L, [DELTA]W y [DELTA]d)
No puede exceder el 10%63. 28 * [10. sup. -9]m)
La longitud de onda.
Las expresiones matemáticas no se pueden reportar en ASCII. ](4)[DELTA]T = [DELTA]d/[alpha][d. sub. 0]= 63. 28 * [10. sup. -9]/7 *[10. sup. -6]/0. 002 = 4. 52[grados]C (5)
L = placa holográfica de 10 cm de largo, W = 10 cm de ancho, d = 0.
Mes cmthickness ,[alpha]= 7 * [10. sup. -6]
El coeficiente de dilatación térmica se utiliza en la grabación holográfica principal.
Porque en nuestro ejemplo, el largo y el ancho son iguales, 0,1 m. Y luego Max [DELTA]
El cambio de temperatura no puede exceder los 0,09°C (Ec. 4).
El grosor de la placa holográfica es 50 veces menor (d = 0,002 m).
Esto significa que el cambio de temperatura puede ser mucho mayor que su longitud o anchura. 52°C (Ec. 5).
Del cálculo podemos ver que el sistema holográfico es muy sensible a las condiciones térmicas, por lo que es importante establecer un sistema estable para el máximo brillo del holográfico. 4.
La simulación numérica de placas holográficas de deformación térmica es muy sensible a las condiciones térmicas, por lo que el análisis numérico de tres tipos fijos de placas se lleva a cabo utilizando el método de elementos finitos (MEF).
Mediante el software Ansys.
Deformación térmica de la placa holográfica fijada en un lado mediante un soporte universal (Fig. 3).
Como se muestra en la figura 4.
En este caso, la variación térmica de la longitud es la mayor (Fig. 5).
Sin embargo, este método de fijación puede reducir la deformación térmica hasta 12 veces.
Esto significa que el cambio de temperatura no puede exceder 1,1°C.
Figura 3 ligeramente][
Figura 4 ligeramente][
Figura 5 Ligeramente]
Deformación térmica de placas holográficas fijadas en dos lados adyacentes mediante múltiples soportes (Fig. 6)
Como se muestra en la figura 7.
En este caso, la variación térmica de longitud y anchura es la mayor, como se muestra en la curva 1 de la figura 18.
Debido a que la placa holográfica y la fijación son simétricas, el cambio en longitud y anchura es el mismo.
Este método de fijación reduce la deformación térmica 5 veces.
Esto significa que el cambio de temperatura no puede exceder 1,3 grados C.
Figura 6 ligeramente][
Figura 7 Ligeramente][
Figura 8:
Deformación térmica de placas holográficas fijadas en dos lados opuestos mediante un sistema de ajuste fino de ángulo (Fig. 9).
Como se muestra en la figura 10.
En este caso, la variación térmica del ancho es la mayor (Fig. 11).
Pero este método de fijación puede reducir la deformación térmica hasta 23 veces.
El cambio de temperatura no puede exceder los 2 grados C.
Figura 9 omitida[
Figura 10 ligeramente][
Figura 11 omitida][
Figura 12:[
Figura 13:[
[Figura 14 omitida]
Si comparamos estos tres métodos fijos de placas holográficas, obtenemos el menor cambio de longitud (Fig. 12).
Al instalar una placa fija utilizando el ajuste fino del ángulo (Fig. 9).
Obtenemos el cambio más pequeño en el ancho (Fig. 13)
Al utilizar la placa de fijación del soporte universal (Fig. 3)
Y el cambio mínimo de espesor (Fig. 14)
También aparece al utilizar la placa de fijación del soporte universal.
Los diferentes tipos de soporte pueden reducir diferentes deformaciones.
Los cálculos y la modelización demuestran claramente que la longitud y el ancho son las variables más sensibles a los cambios de temperatura.
Por lo tanto, para la fijación de la placa holográfica, se recomienda utilizar la instalación de ajuste fino de ángulo para fijar la placa en dos lados opuestos. 5.
Para garantizar la alta estabilidad del sistema óptico en la grabación holográfica de arcoíris, se requiere un gran número de estudios experimentales sobre la plataforma holográfica de deformación térmica.
En la mayoría de los casos, la vibración o deformación en el sistema óptico se mide en micras.
Por lo tanto, el método holográfico se utiliza para analizar la estabilidad del esquema óptico y para modelar y comparar visualmente los resultados experimentales.
El sistema Prism se utiliza para realizar pruebas (Fig. 15).
El sistema Prism es un interferómetro de haz doble.
El haz láser que va desde el cabezal de irradiación 3 hasta el objeto 4 es el haz del objeto.
La cámara 1 recoge el láser disperso sobre el objeto.
El haz de referencia suele llegar a la cámara directamente a través de la fibra óptica.
Un cambio de forma que se produce entre el estado de referencia y el estado de fuerza del objeto genera una franja en la parte superior de la imagen del objeto, que se muestra en el monitor.
Figura 15 omitida]Fig.
La figura 16 muestra el patrón de franjas de interferencia holográfica en la superficie caliente (T + 2°C).
Uso general (Fig. 3), uso múltiple (Fig. 6)
Ajuste fino de los soportes angulares (Fig. 9).
La zona blanca en la imagen holográfica y una pequeña cantidad de líneas de interferencia corresponden a un campo de deformación muy pequeño de la placa holográfica.
Esto significa que se produce una ligera deformación térmica cuando la placa se fija en dos posiciones opuestas (Fig. 16, c).
Figura 16 omitida]6.
En conclusión, en el rango de longitud de onda superior al 10%, la deformación térmica de la placa holográfica reducirá la calidad de la imagen holográfica.
Porque en nuestro caso, L y W son iguales a 0.
1 m, el cambio máximo de temperatura [DELTA]
T no puede exceder 0 durante el proceso de grabación. 09[grados]C.
Dado que cualquier cambio en las condiciones térmicas durante el proceso de grabación holográfica puede reducir el brillo, recomendamos utilizar un soporte de placa que sujete la placa por ambos lados opuestos y evite la deformación térmica holográfica.
Este soporte aumenta la estabilidad térmica de la placa holográfica en 23 veces.
Los resultados numéricos se verifican utilizando un sistema de prisma holográfico.
La deformación térmica mínima se determina cuando la placa está fijada en dos lados opuestos.
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